Сварка пластмассы в домашних условиях

Особенности сварки пластиковых изделий

Сварочные работы пластиковых изделий гарантируют высокое качество скрепления, а также возможность совершать процесс вне зависимости от условий – в массовом или единичном производстве, на промышленных предприятиях либо в домашних условиях.

1. Виды сварки для пластмассы
2. Какие технологии можно применять в домашних условиях?
3. Итог

Виды сварки для пластмассы

Сварка пластмассы может осуществляться большим количеством методов.

Их классификация насчитывает два основных типа: скрепление частей при помощи нагрева поверхности строительного пластика до вязкотекучей концентрации и сварка полиэтилена без применения нагрева, с более низкой температурой, не доходя до вязкотекучей консистенции.

Этого состояния можно добиться при помощи растворителя.

Самым распространенным методом сварки пластиковых изделий является плавление при помощи термофена.

Разновидности сварки пластика.

Помимо этого, принимая ко вниманию способ изменения и ввод в контактное место, стоит отметить и другие способы работы с пластиком, а именно:

• нагретый газ – сварка происходит встык;
• расплавленная присадка;
• ультразвук;
• трение – для этого используются специальные прутки;
• световое, инфракрасное либо лазерное излучение;
• специальное нагретое оборудование;
• ток повышенной частоты.

Под воздействием горячей температуры, а также за счет свойства свариваться при помощи тепла, полимер делится на термопласт и реактопласт. В первом случае вязкотекучего состояния добиться крайне трудно из-за химического состава элемента.

Главной особенностью выступает многократное нагревание, доведение конструкции до мягкого состояния, а затем возвращение её в первоначальное состояние, не нарушая структуру и свойства.

Многие полимеры оказываются термопластами. Реактопласт, наоборот же, после проведения обработки под влиянием сварочного оборудования видоизменяется и теряет своё первоначальное состояние, переходя в более вязкотекучую консистенцию. Не рекомендуется такой материал сваривать при помощи увеличения температуры.

Технология сварки пластика.

Сварка пластика феном проходит несколько основных этапов:

1. Подвод и изменение энергетического потока, который обеспечивает надежность деталей, подвергаемых сварке.
2. Взаимодействие двух скрепляемых частей при соприкосновении друг к другу.
3. Формирование структуры пластика в месте соприкосновения.

Второй этап в процессе сварки пластиковых изделий является одним из самых важных, поскольку от него зависит качество скрепления.

Вязкотекучее состояние возникает за счет смешивания расплавленных слоев, где в итоге грань трещины пропадает и соединение имеет повышенную прочность, нежели при высокоэластичной консистенции. Скрепляются детали достаточно быстро, даже при ультразвуковой и высокочастотной сварке.

Какие технологии можно применять в домашних условиях?

Из всех существующих технологий сварки пластика своими руками в домашних условиях можно использовать ниже указанные варианты.

Одним из самых простых и популярных способов скрепить стыковые листы пластика является сварка для пластмассы при помощи нагретого инструмента. Главным достоинством считается низкая цена специального инструмента для плавления материала, легкая и простая эксплуатация в работе.

Такой способ можно использовать, чтобы сваривать трубы, производить тару, любую ёмкость, в автомобильном производстве либо изготовлении изделий из пластика. Нагревать можно несколькими способами – прямым и косвенным.

Работа такого вида осуществляется благодаря специальному сварочному аппарату, предназначенному для соединения полимерных труб встык либо в раструб.

Механизм действия инструмента заключается в том, что плоская поверхность плавится на стыке скрепления. Таким образом можно соединить торцы труб, у которых есть разное сечение.

Зачастую данными оборудованиями пользуются именно в домашних условиях, поскольку только они могут скрепить части, обладающие маленькой плоской поверхностью. Также для этой цели можно использовать классический вариант в виде электрического паяльника, им можно сваривать термопласт.

Горелка для сварки пластика.

Ещё одним доступным способом является нагретый газ. Для этого метода используется специальный инструмент для сварки пластика. Им может выступать фен, горелка различного типа – в них применяется нагретый газ. Зачастую для того чтобы нагреть поверхность используют воздух, углекислый газ, азот, аргон либо любой продукт горения.

В зависимости от характеристики сплавляемых между собой деталей подбирают один из газов. Для более прочного шва мастера зачастую применяют аргон либо азот. Однако выгодным и экономным вариантом считается воздух.

Благодаря использованию недорогого и простого в работе инструмента, которое может выполнить скрепление пластиковых частей любого размера и форм, появляеься возможность обусловить большую популярность рассматриваемого типа сварки.

Его также применяют для ремонта изделий, изготовленных из тонкого пластика, в сварочных работах химических оборудований, емкостей и т.д.

Выделяют несколько методов сварки пластика при помощи нагретого газа: с применением специальных присадок и без таковых. В роли таких присадок могут выступать прутки с сечением 2-6 миллиметра либо планка с таким же материалом, что и свариваемая деталь.

Благодаря дешевому и простому оборудованию с нагретым газом сваривать пластик можно и дома.

Последней технологией сварки пластика в домашних условиях является использование экструдера, его также называют пистолетом. Он имеет горячий нагревательный элемент, при помощи которого передается присадочный прутик.

Оборудование является незаменимым устройством в случае крепления пластика своими руками. Чтобы скрепить несколько деталей, необходимо выставить конкретную температуру, которая регулируется пистолетом.

Сваривать можно двумя способами: без контакта и экструзионно. Первая ситуация осуществляется благодаря специальному прижимному ролику, без соприкосновения оборудования и поверхности. Во втором случае осуществляется за счет соприкосновения сварочного кончика оборудования и детали.

Тепловые потери в данном случае снижаются, в результате чего появляется возможность передавать тепло напрямую от инструмента к запчасти. Кроме этого, в данном методе не нужны дополнительные прижимные устройства.

Сварочные материалы должны быть однородными для сварки пластмассовых изделий. В данном случае дополнительные крепежи или клей будут неэффективны. Кроме этого, чтобы пластик для сварки был надежно прикреплен, необходимо массу изделия минимизировать.

Оборудование для сварки пластмасс

Сварка пластика – надежный способ монтажа труб или листов на молекулярном уровне. Шов однородной структуры получается с помощью разогревающего оборудования – сварочных аппаратов. Работа с ними не требует особых навыков. Научиться самостоятельно сваривать пластик несложно. Труднее выбрать инструмент, который годится для работы в домашних условиях. При выборе учитываются плюсы и минусы каждого. Советы специалистов бывают полезны. Горячему соединению поддаются не все виды пластмасс, а только не дающие усадку при нагреве.

Виды пластика, которые свариваются

Свои свойства при расплавлении с последующим остыванием сохраняют не все разновидности пластика. Невозможна сварка пластика, который боится нагрева. Эти виды полимерных материалов называются реактопластами. Они горючие, при нагреве начинают дымить, при высокой температуре горят, обугливаются.

Хорошо свариваются только термопласты, самые распространённые из них ПВХ (поливинилхлорид), полиэтилен и полипропилен. Другие виды разогреваемых пластмасс обычно склеивают или монтируют на обрешетке. Это:

• нейлон;
• поливинилацетат;
• поликарбонат;
• полиэтилентерефталат;
• полистирол.

Сварочный процесс возможен, если детали выполнены из однородного пластика. Формат особенной роли не играет. Соединять детали можно на всю толщину или на треть слоя, при меньшем шве сцепление деталей считается ненадежным. Трубные изделия чаще монтируются внахлест. Такое соединение имеет большую площадь сцепления.

Способы сварки пластика и оборудование

Для пайки пластика в домашних условиях применяется несколько методов.

Контактная сварка для пластика наиболее удобная. Не требует присадочного материала. Самый простой из них – бытовой паяльник с рабочим напряжением 220 вольт со специальной насадкой вместо жала, она обеспечивает большую площадь разогрева. Контактный метод считается универсальным, им соединяют полипропилен и полиэтилен различной плотности, формы и толщины. Сущность процесса – разогрев зоны шва до 260°C с последующим соединением деталей стыковкой или внахлест. Существует три вида оборудования для сварки пластиков: 1) когда нагревательный элемент воздействует на всю толщину детали (для листового и трубного пластика); 2) зона разогрева ограничена (соединение листов внахлест); 3) одновременно нагревается внутренняя и наружная часть соединяемых элементов (стыковка враструб).

Соединение деталей горячим воздухом с помощью строительного фена или термопистолета позволяет применять присадочный пруток, он подается вручную. Принцип работы оборудования прост: воздух от электронагревателя вентилятором нагнетается через узкое отверстие в зону разогрева. Полимер плавится, образуется шов. Фен с насадкой удобнее пистолета, пруток заправляется в насадку, левая рука высвобождается. Для дома часто приобретают термопистолет или фен мощностью 1,5 или 2 кВт. Он разогревает воздух от +180°C до +260°C, модели оснащены терморегуляторами.

Экструдеры выпускаются двух типов:

• бесконтактный, когда подаваемую массу необходимо разравнивать специальным валиком;
• контактный, когда мягкий полимер подается с усилием.

Регулировка осуществляется с учетом вида полимера, толщины присадочного прутка.

Технология сварки пластмасс феном или термопистолетом

Метод применяется для изделий любой конфигурации. Феном монтируют трубы, бамперы, бассейны, напольные покрытия и многое другое.

Феном для сварки пластика соединяют любые термопласты. Пистолет чаще применяется для соединения деталей внахлест: разогревается пространство между ними, после этого шов уплотняется, прокатывается валиком. Также соединяют детали с помощью фена, когда изделия соединяются встык, в зону шва подается присадочный пруток – он направляется поверх стыка или в него. Теперь про насадки, строительный фен для сварки прутком одновременно разогревает кромки и присадочный материал. Насадки на фены разделяются по видам:

• фиксирующие перед сваркой прижимают свариваемые поверхности;
• щелевые удобны при сварке кровельных материалов;
• формировочные используются для прутка толще 4 мм.

Технология выполнения шва предполагает предварительную обработку кромок: их очищают, обезжиривают. С кромок, толще 2 мм, предварительно снимают фаску, чтобы было место для укладки прутка. При соединении тонких пластиков пруток подается непосредственно в зазор между деталями. Необходимо учитывать, что с применением присадочного материала образуется выпуклый шов. При необходимости лишний полимер срезается. Для образования ровного соединения необходимо соблюдать расстояние между феном и соединяемыми деталями. Скорость движения фена регулируется так, чтобы пруток и кромки успели разогреться, но не сильно оплавились. Не должно быть деформации края.

Технология сварки пластмасс экструдером

Из всех горячих методов самым экономичным и удобным считается соединение пластиковых элементов контактным экструдером, когда расплавленная масса, подаваемая в стык, прижимается направляющим соплом. Этот метод применяется для деталей с толстой стенкой. Экструдер подает уже размягченный материал. При таком способе:

• уменьшается расход энергии;
• улучшается теплопередача;
• нет необходимости использовать прижимные устройства;
• легче контролировать качество шва.

Основные этапы технологического процесса:

1. Разогрев свариваемых кромок до состояния вязкости разогретой массой;
2. Стыковка силой рук или специальными устройствами;
3. Естественное охлаждение соединенных деталей (их нельзя сдвигать до полного затвердевания).

Выбор сварочных прутков

Присадочный материал выбирается под тип свариваемого пластика. Он указывается в маркировке. Присадочные полипропиленовые стержни выпускаются разного сечения: треугольные, круглые. Если детали скрепляются под прямым углом, лучше выбирать треугольный стержень. Они различаются по цвету. Большим спросом пользуются черные и серые. Полиэтиленовые прутки для сварки пластика мягче, чем полипропиленовые, температура плавления ниже (от +160°C).

Присадочные материалы используются при температуре окружающей среды выше +15°C. На холоде они теряют пластичность, становятся хрупкими.

При выборе присадки необходимо обращать внимание на температуру плавления прутка или стержней. Допустимо использование незначительно отличающихся полимеров, если они сходны по режиму пластичности. Важно, чтобы присадочный материал хорошо входил в экструдер, подходил по диаметру загрузочного отверстия и выходного сопла. Для ручных экструдеров применяются прутки или стержни от 2 до 7 мм.

Заключение

Для сварки пластмасс применяется бытовое оборудование. Оно рассчитано на 200 вольт и частоту 50 Гц. Промышленные устройства лучше не приобретать. Самым простым в применении устройством считается экструдер. Для сборки домашних водоводов пользуются паяльником со специальными насадками.

Чиним пластиковые детали сами — 3 простых способа

Производители любят относительно дешевый, податливый и легкий пластик. И у автовладельцев есть причина его полюбить — детали из этого материала очень хорошо ремонтируются. А значит, нет необходимости регулярно разоряться на замену поврежденных деталей.

Прежде чем мы расскажем, как починить пластмассовые изделия, обратим внимание на некоторые их особенности. Сегодня производители используют различные виды пластиков, в том числе АБС-пластик, полипропилен, полиуретан, поливинилхлорид и другие. Все они обладают разными свойствами, поэтому перед началом ремонта нужно обязательно выяснить, с каким материалом вы имеете дело. Маркировка вам в помощь — она есть на любой детали. Пытаясь сварить две детали из разного пластика, вы впустую потратите время: соединение, например, полипропилена с АБС-пластиком будет непрочным, а значит, крайне недолговечным.

Вернемся к ремонту и расскажем, как починить пластмассовые детали с помощью клея и путем пайки. Перед нами — поврежденная запчасть. Приступим!

Решение 1. Склеивание

Такой способ ремонта довольно простой. Для него понадобится специальный клей, у нас — дихлорэтан, он наиболее доступный и прекрасно клеит АБС-пластик. Также будет нужна кисточка, лучше — синтетическая. Она удобна тем, что после первого использования склеенные затвердевшие волоски можно подрезать, а оставшуюся их часть нагреть, волоски распушатся, и кисть вам еще послужит.

Итак, берем кисть, смачиваем в дихлорэтане, наносим его на склеиваемые части или детали — сначала на одну, потом на другую. Состав лучше положить в два слоя, так как первый, предварительный, начнет активно разъедать пластик. Прикладываем части друг к другу, прижимаем и ждем. Сохнет дихлорэтан довольно долго, до шести часов. Проявив терпение, получаем целую деталь!

Решение 2. Пайка

По сути, сварить пластиковую деталь в месте повреждения можно двумя способами — используя фен и пластмассовый стержень либо паяльник и латунную или медную сетку. Но для начала расскажем об устройстве, с помощью которого мы будем проводить работы.

Обычно для пайки используют мощные большие фены (их еще называют техническими). Но работать ими неудобно: такие фены громоздкие, тяжелые и прогревают большую поверхность. Поэтому мы предпочли простую паяльную станцию с паяльником и легким компактным феном. Стоит она недорого, в районе 3000 рублей — цена может варьироваться в зависимости от комплектации. Входящий в набор припой, используемый для ремонта радиодеталей, нам не понадобится.

Способ 1. Ремонт с помощью фена и стержня

Снимаем фен со станции. Выставляем необходимую для пайки АБС-пластика температуру 300 °C. По ходу выполнения работ температуру стоит регулировать, если пластик будет плавиться слишком сильно или, наоборот, недостаточно.

Разогреваем с помощью фена стержень так, чтобы он стал мягким и почти начал плавиться, то же делаем и с поврежденным участком на детали. Ответная часть обязательно должна быть хорошо разогрета, иначе сцепление будет плохим, а получившееся соединение непрочным. Если пластик ремонтируемой детали вздувается, значит, процесс идет правильно.

Способ 2. Ремонт с помощью паяльника и сетки

Для выполнения этой работы мы поставили на паяльник плоскую насадку. Стандартным острым наконечником неудобно прижимать сетку. К слову о ней. Можно использовать латунную или медную сетку — крупную либо с мелкоячеистой структурой. Кусочек латунной сетки размером примерно 250х200 мм стоит около 250 рублей. Более крупная сетка обойдется дешевле, ее также можно использовать, но будьте готовы потратить больше времени.

Для начала выровняем и зафиксируем поврежденный участок, чтобы поверхность не играла в процессе ремонта. Для этого соединим в некоторых местах края трещины, подплавив их паяльником, и дадим остыть. После этого прикладываем сетку и начинаем ее впаивать. У нас не очень мощный паяльник (около 45 Вт), поэтому мы выставляем максимальную температуру, чтобы процесс шел быстрее.

Начинаем утапливать сетку в пластмассу. Получается армированная поверхность, аккуратная и довольно красивая. Подобным способом удобно соединять трещины, например на бампере. Работа легкая и относительно простая. Главное — следить, чтобы сетка была полностью впаяна. Когда все готово, даем пластику остыть. Проверяем. У нас получилось достаточно прочное соединение. Поверхность слегка гуляет, потому что мы не закрепили части с внешней стороны. Чтобы получить более жесткое соединение, здесь можно припаять стержень, после чего удалить излишки пластика и покрасить деталь.